高精密角度分度测量控制系统的研究

研制并开发了用于角度标定的高精密角度分度装置及其测量控制系统,装置采用永磁直流力矩电机驱动精密轴系主轴的运转来带动分度盘的转动,以圆光栅测量系统检测主轴的转动角度,为了实现角度的零误差分度定位控制,转动角度的分度控制采用了闭环自动控制系统。研究分析了圆光栅测量信号处理中信号细分形成的系统非线性误差对装置分度精度的影响,建立了误差修正模型,通过误差补偿,系统在±5°的角度测量范围内分度控制精度达到±0.2″。     

提高铣床灵活性及特性的升降台

英国DeckelMaho公司通过对老式升降台进行更新推出了DMU80铣床，该铣床结合了工具车间的灵活性和制造厂房的动态特性．由大间距的Z轴导极支持的置于一副大块铸件之上的工作台线性轴与X轴轴向的托架构成十字形状．该工作台与X轴上运行的轴鞍连接，导板间距宽大．这种超刚性装置将主权负载集中于升降台旁，大大地削减了因工作台运动所产生的升降台弯矩，对整个加工外壳的精度及阻尼振动起正效应．球形螺钉工艺充分地利用了电压为14．5kw．转数为6300的r/min的ISO40主轴及可选用24000r／min的高速主轴，使各轴的移动速度达15m／min，最高…     

微扑翼飞行器驱动装置设计与动力学性能研究

将压电陶瓷驱动器和柔性铰链四杆放大机构融为一体,设计了结构紧凑的微扑翼驱动装置,并采用粒子群算法完成了微扑翼驱动装置结构参数优化设计;采用拉格朗日方程来建立微扑翼驱动系统动力学模型,对动力学性能进行了仿真研究.研究结果表明:采用正弦驱动电压,微扑翼驱动装置可以实现稳定扑打运动,另外,采用标准正弦驱动电压,在某一频段微扑翼驱动装置能实现高效扑动,而且通过调整驱动电压幅度能够控制扑动幅度.该研究为微扑翼飞行器运动控制奠定了基础.      

从19JIMTOF展看世界机床发展趋势

5.多轴多系统混合控制完成全部加工的机床宫野公司的BND-34TRNC车床的伺服转塔上装有伺服主轴,并具有Z轴主轴移动功能,是2系统3轴控制,能同时实现重复、差速加工、重叠控制、背面加工等;对零件可完成全部复杂加工．西铁城公司的CincomE32Ⅳ型复合车床,能实现滚齿、多面体加工等,是2主轴。2刀盘的多轴多系统混合机床．6.直线电机进给的90m/min高加速度机床松浦机械制作所的LX-1立式加工中心,主轴60000r/min,装直线电机、快速进给为90m/min．丰田工机的LineaM高速加工机,主轴20000r/min,装直线电机,进给80m/min．日本精机的P…     

航空结构件制造高端装备——中航工业北京航空制造工程研究所CIMT 2013展品预览

五坐标数控龙门强力铣床G5 2560 ABM 工作台有效尺寸:6000mm×2500mm:X/Y/Z/A/B坐标工作行程:6000mm/3000mm/500mm/±30°/±30°;主轴功率/扭矩/转速:30kW/1910N·m/10～6000r/min;X/Y/Z坐标工作进给速度:0～6000mm/min;A/B坐标工作摆动速度:0～300./min;精度检验标准:VDI/DGQ3441;五轴五联动;数控系统:SINUMERIK 840D. 展品特点:高刚性、高精度、高可靠性,适合钛合金、高强度钢等难加工材料复杂结构件加工;龙门移动式结构;龙门双边同步驱动;全闭环位置反馈;高精密大扭矩双摆角铣头;高刚性大扭矩机械主轴;主轴箱精密齿轮传动,多级机械变速.     

小消息

英国Cranfield precision Engineering公司推出可进行三轴金刚石车削、磨削、抛光和计测的多功能车床“Nanocentre”。该机床采用流体轴承、花岗岩T形底座和龙门结构。用分辨率1.25纳米和旋转0.1秒的高速旋转伺服机构,可超微粒加工。其底座装有自动调平空气隔离器,尺寸稳定,并可减震及振动断开。X、Z、B轴和流体轴承为一体,用稀土力矩马达驱动。主轴用DC无刷马达驱动,用32位CNC“Cupro系列300”控制系统。该机用于特殊光学零件的超精密车削。     

微机在疲劳试验自动化中的应用

在航空叶片振动疲劳试验自动化中,根据疲劳振动试验的参数要求,调控系统组成如图1所示。其中A/D装置的转换时间为20μs,D/A装置的转换时间为3μs。在D/A板上还装有由两个16Bit计时器构成的32Bit计时器,并由软件规划成按日、时、分、秒计时的时钟。该时钟由微处理机1MHz的主钟脉冲驱动,计时准确性甚高,用来统计叶     

帆板控制系统设计

该帆板控制系统采用塑料薄膜电位器作为传感器检测角度信号,检测到的角度信号经信号处理电路送12位的串行接口A/D转换器ADS7818进行数字化转换,转化结果由Cortex-M3处理器LM3S615进行处理产生PWM控制信号,该控制信号经功率VMOS驱动电路实现轴流电扇的速度调节,从而实现帆板角度定位闭环控制。通过按键可以实现帆板角度的设定及运行控制,设置六位LED数码管显示实现角度及其它运行状态的显示。经过实际测试该系统完全达到了设计要求的各项指标要求。     

兹默曼创新M3ABC三轴铣头

传统的二轴铣头有一个平行于Z轴的C轴的和一个垂直于C轴的A轴.当A轴旋转至0°时,C轴和铣削主轴平行,称之为极性问题.其结果是,在这一点上,C轴完全无法旋转主轴,主轴的所有运动必须通过A轴完成,C轴只能用于事先调整A轴.因此,即使是主轴最小的动(例如几角秒的旋转)也可能导致C轴旋转高达90°.     

机器人自动制孔系统钻削工艺参数优化

以铝铝、钛钛和钛铝3种典型叠层构件为研究对象,利用专用试切台和钻孔质量检测仪,研究了机器人自动制孔系统钻削工艺参数。研究表明,铝铝和钛钛叠层构件机器人自动制孔系统可采用一次连续制孔方式实现高精度钻孔,对于铝铝叠层制孔系统采用主轴转速为4000r/min和进给速度为1200mm/min的参数较为合适。钛钛叠层制孔系统采用主轴转速为800r/min和进给速度30mm/min的参数较为合适。钛铝叠层构件自动钻孔时,当叠层厚度大于10mm时,制孔系统采用多次变主轴转速方式钻孔较好,且跟据各层材料选用工艺参数;当厚度小于10mm时,制孔系统采用一次连续方式钻孔,且以钛合金工艺参数进行钻孔。     

压电陶瓷在发动机推力测量中的应用研究

在发动机推力测量系统的原位校准中,运用了压电陶瓷驱动装置准确快速控制力值的方法,研制了原位校准自动化装置。该装置借助微机和自动控制技术,通过控制作用于压电陶瓷驱动装置上的电场强度改变其输出位移,达到精确控制力值的目的,实现原位校准自动化。试验结果表明,该装置可实现手动、半自动和全自动三种控制方式进行原位校准,加值准确度高,适用于所有喷气动力发动机的推力测量。     

推陈出新系列配套——从CCMT2008看华中数控的核心技术竞争力

华中数控是国家数控系统工程技术研究中心、国产中高档数控系统产业基地.近年来,华中数控加强产品系列化、成套化技术研制,形成数控系统高档、中档、普及型系列产品和交流伺服驱动系统、主轴系统从小功率到大功率的自主成套能力.已开发的世纪星系列数控装置产品包括:HNC-210A/B/C、HNC-21/22系列、HNC-18i/18xp/19xp系列、HNC-28、HNC-32系列.     

直线电机在高档数控机床上的应用现状

高档数控机床一般是指具有高速、高精度和多轴加工能力的机床.这就要求高档数控机床的进给驱动系统必须具备很高的加速度,来实现高的进给效率.但传统数控机床的驱动系统大都采用旋转电机通过中间转换装置(例如链条、钢丝绳、传动带、齿条或丝杆等机构)转换为直线运动的.由于这些装置或系统有中间转化传动机构,所以整机存在体积大、效率低、精度低等问题.而直线电机进给系统采用零传动方式,彻底改变了传统的滚珠丝杠传动方式存在先天性缺点,并具有速度高、加速度大、定位精度高、行程长度不受限制等优点,令其在数控机床高速进给系统领域逐渐发展为主导方向,成为现代制造业设备中的理想驱动部件,使机床的传动结构出现了重大变化,并使机床性能有了新的飞跃.     

CCD压痕直径测量系统中Z坐标的快速精确定位

为满足CCD压痕直径测量系统对坐标位置和电机运行速度的要求,本文设计了一种步进电机测量控制系统。采用闭环位置控制方案,以脉冲加方向信号来驱动步进电机;采用在电机运行过程中改变电机运行速度与方向的控制措施,实现了电机的快速运行和坐标的精确定位。使用Microsoft Visual C＋＋语言编辑界面程序,具有控制简单、Z坐标定位快速精确、可靠等特点。     

超精密研磨抛光机床的研究与设计

利用纯金属锡制作抛光盘,结合超精密主轴和导轨,可以对抛光盘进行超精密车削修整。同时该机床的抛光盘主轴和工件主轴均为可调速的主动驱动,既可以实现古典的平板接触式研磨,亦可实现流体浮动抛光。     

高速精密轧辊磨头主轴电机SVM-DTC系统的无速度传感器控制

针对一种主轴砂轮线速度在80 m/s以上的高速精密轧辊磨床,以主轴异步电机YVF160L2和逆变器的数学模型为基础,采用空间电压矢量调制(SVM)与直接转矩控制(DTC)相结合的SVMDTC方案,减少轧辊磨头砂轮主轴运行时的转矩脉动;并利用模型参考自适应器建立了速度观测器,实现高速精密轧辊磨头主轴电机无速度传感的闭环控制。仿真结果表明,基于辨识速度的SVMDTC系统能有效改善主轴电机运行时定子磁链和输出轴转矩的波动,控制性能得到明显提升。     

基于力矩控制法的同步展开技术研究

多连杆展开结构作为一种典型的空间展开结构,需要通过机械或绳索同步装置进行展开运动控制。为有效降低展开系统的复杂度,避免传统机械同步装置的不足,提出了一种新型运动控制方法:力矩控制法。通过分析3连杆系统的运动特性,确定了系统各展开轴线上的驱动力矩是控制同步性的关键参数。为实现有序展开,3连杆系统需要在运动过程中合理分配各驱动力矩值。传统的机械同步装置是强制保持力矩平衡以实现同步性,而力矩控制法则是通过精确设计各力矩值实现展开同步的。在实际工程应用中,为简化参数选取难度,采用恒力矩驱动弹簧代替阿基米德涡卷弹簧作为系统动力源。在建立展开结构的动力学模型的基础上,运用ADAMS的设计评估工具完成了弹簧参数的确定。最终结果标明整个展开系统的不同步量优于0.3 s,能够满足使用要求。     

椭圆振动切削加工的同步控制研究

利用椭圆振动切削加工的回转体表面微织构是在机床主轴旋转、平台进给和装置椭圆振动的联合运动下得到的,机床主轴转动与装置位移输出如果不能保持完全的实时同步,会造成微织构加工的偏差。为了解决这一问题,提出了一种新的基于转角的同步控制方法,该方法在主轴的对位基准处实现装置正弦信号的复位,以修正转速漂移造成的加工位置误差,并通过判断主轴角度信号实时输出对应幅值电压来实时同步信号输出和机床旋转运动。基于LabVIEW FPGA搭建同步控制模块,经试验验证,利用该方法加工的矩形阵列微织构轴向排列与中轴线平行,与周向排列的夹角和仿真结果的偏差不超过0.1°,织构深度随转角的不同发生预设的变化,因此,同步控制方法具有实时同步控制椭圆振动切削装置的能力。     

A380的高压液压系统

设想一下,重560吨的空客A380飞机以150海里/小时的速度,毫不费力地拔地而起飞向天空。当这架飞机即将抵达下一个预定目的地时,其前起落架和主起落架随即缓缓地收起。使用5000psi(磅/平方英寸)液压泵和系统,可以保证驾驶A380飞机和驾驶任何其他民用飞机没什么两样。该液压系统是由伊顿宇航公司制造的,由八台威格士(Vickers)发动机驱动的液压泵(EDP)向飞机主飞行控制、起落架、前轮转向和其他相关系统提供液压动力。伊顿系统包括两套由八台发动机驱动泵和四个带电控和保护系统的5000psi交流电动泵的主液压系统;第三套系统即用在早期空客机…     

高速数控机床关键控制技术研究

高速机床具有坐标快速运行、主轴高速旋转、高动态性能等特点,如何实现高速机床的可靠性控制并达到高加工精度变得极为关键.为保证机床高速、稳定、可靠性能,机床电气控制重点着眼于高速电主轴的保护、主轴基于工艺的控制需求以及坐标驱动的高动态性能控制,文中详细论述了主轴温度、振动、功率保护以及驱动控制优化方面的关键技术及实施技巧,通过对高速铣床驱动控制的速度环、位置环以及坐标插补进行分析和优化后,机床再次进行切削加工,之前加工表面的过切及刀纹均不再出现,并且圆周换向时无刀痕,完成的工件质量明显优于优化前切削质量.